KR100624773B1 - 리니어 가이드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가이드 레일을 따라 직선 운동하는 슬라이더의 본체와 일체형 프레임이 끼워져 조립되는 리니어 가이드 장치에 관한 것이다.

Description

리니어 가이드 장치{linear guide apparatus}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리니어 가이드 장치를 사시도.

도 2는 도 1의 슬라이더를 분리 도시한 사시도.

도 3은 도 2에서 엔드 실을 제외한 슬라이더를 결합 도시한 사시도.

도 4는 본체와 프레임의 결합 사시도.

도 5는 도 4의 정면도.

도 6은 도 5의 A-A선을 취하여 본 단면도.

도 7은 종래의 리니어 가이드 장치를 도시한 분리 사시도.

도 8은 도 7의 슬라이더를 결합 도시한 배면 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가이드 레일 3 : 볼

11,21 : 전동홈 57 : 돌기

90 : 리테이너 100 : 슬라이더

200 : 본체 220 : 다리부

230 : 테이블 231,321 : 테이퍼진 홈

300 : 프레임 310 : 좌우프레임

320 : 전후프레임 330 : 무부하볼전동홀

360 : 볼내측리턴홈 365 : 테이퍼진 직선구간

500 : 엔드 캡 520 : 볼외측리턴전동홈

600 : 결합부재 700 : 엔드 실

본 발명은 가이드 레일을 따라 직선 운동하는 슬라이더의 본체와 일체형 프레임이 끼워져 조립되는 리니어 가이드 장치에 관한 것이다.

종래, 리니어 가이드 장치로서, 예컨대 미국특허 제6,170,986호의 공보에 개시된 것이 제안되어 있다.

이 리니어 가이드 장치는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 가이드 레일(1), 슬라이더(2) 및 가이드 레일(1)과 슬라이더(2) 사이에 개재되는 복수의 볼(3)로 이루어진다. 가이드 레일(1)의 좌우 측면에는 볼(3)이 구르는 전동홈(11)이 형성되어 있다. 슬라이더(2)는 전동홈(11)과 대응되는 전동홈(21)을 갖는 다리부(22)와 이 다리부를 연결하는 테이블(23)로 구성된 본체(20), 이 본체(20)에 결합되는 한 쌍의 합성수지프레임(30), 이 프레임(30)의 전후에 결합되는 엔드 캡(50), 이 엔드 캡(50)의 전후면에 결합되는 엔드 실(90)로 구성된다.

프레임(30) 각각은 측면프레임(31)과, 이 측면프레임(31)의 전후에서 수평으로 연장하는 전후프레임(32)으로 구성되어 있다. 전후프레임(32)에는 엔드 캡(50)의 슬롯(51)과 스냅 체결되는 후크(39)가 성형되어 있다. 미설명 참조부호 57은 돌 기, 80은 언더 실, 90은 리테이너이고, 59는 이 리테이너가 조립되는 리세스이다.

이와 같이, 프레임(30)은 좌우 분리형으로 되어 있어 다음과 같은 트러블이 있다.

①프레임(30)의 체결 구조를 성형하기 위한 금형 가공 등이 필요하고, ② 분리형이라 조립 공차에 따른 볼의 원활한 구름운동을 저해할 수 있고, ③분리형이라 일체형 보다 강성측면에서 불리하고 ④일체형보다 조립 공정이 증가하여 생산량이 저하될 수 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본체에 원터치로 끼워 조립될 수 있는 일체형 프레임의 구조를 갖는 리니어 가이드 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 리니어 가이드 장치는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일에 직선 운동 가능하게 배치되는 슬라이더와, 상기 가이드 레일과 상기 슬라이더 사이에 개재되어 무한 순환하는 복수의 볼을 포함하여 이루어지되,

상기 가이드 레일의 좌우 외측에는 상기 볼의 전동홈이 형성되고,

상기 슬라이더는 상기 전동홈과 대응되는 부하볼전동홈이 좌우 내측에 형성되는 다리부와, 상기 가이드 레일의 상부에 배치되고 상기 양 다리부를 연결하는 테이블로 구성되는 본체; 상기 본체에 끼워 맞춰 결합되는 합성수지재질의 프레임; 상기 프레임의 전후에 배치되는 엔드 캡; 상기 엔드 캡을 상기 프레임에 결합시키 는 결합부재로 구성되며,

상기 프레임은 상기 다리부의 외측과 조립되며, 무부하볼전동홀과, 이 무부하볼전동홀과 상기 부하볼전동홈을 연결하는 볼내측리턴홈을 갖는 좌우프레임과, 이 좌우프레임의 전후 양단을 연결하는 전후프레임으로 구성되고,

상기 엔드 캡에는 상기 볼내측리턴홈과 결합되어 볼리턴통로를 형성하는 볼외측리턴전동홈이 형성되어 있다.

이 구성에 의하면, 프레임이 일체형으로 되어, 본체에 원터치로 끼워 조립될 수 있다.

전술한 구성에서, 상기 엔드 캡에는 돌기가 형성되고, 상기 테이블의 하면과 상기 전후프레임의 하면에는 상기 돌기가 끼워져 맞물리는 테이퍼진 홈이 형성되면, 엔드 캡의 위치를 확실히 결정할 수 있다.

또한, 상기 전후프레임에는 상면에서 볼 때, 상기 부하볼전동홈과 상기 볼내측리턴홈의 사이를 연결하는 테이퍼진 직선구간이 형성되면, 크라우닝 효과를 주어 소음 저하, 구름성 향상을 극대화시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하는데, 종래의 것과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리니어 가이드 장치를 사시도이고, 도 2는 도 1의 슬라이더를 분리 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 엔드 실을 제외한 슬라이더를 결합 도시한 사시도이고, 도 4는 본체와 프레임의 결합 사시 도이고, 도 5는 도 4의 정면도이고, 도 6은 도 5의 A-A선을 취하여 본 단면도. 이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 리니어 가이드 장치는 전술한 바와 같이, 가이드 레일(1), 슬라이더(100), 가이드 레일(1)과 슬라이더(100) 사이에 개재되는 복수의 볼(3)로 구성되어 있다.

가이드 레일(1)의 좌우 양측면에는 볼(3)이 구르는 전동홈(11)이 형성되어 있다.

슬라이더(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(200), 이 본체(200)에 끼워 결합되는 프레임(300), 이 프레임(300)의 전후면에 배치되는 엔드 캡(500)과, 엔드 캡(500)을 프레임(300)에 결합시키는 결합부재(600)로 구성되어 있다. 또한, 엔드 캡(500)에는 엔드 실(700)이 더 결합되는 것이 바람직하다.

본체(200)는 안장 형태의 금속재로서, 한 쌍의 다리부(220)와 이 다리부(220)의 상단측을 연결하는 테이블(230)로 구성되어 있다. 다리부(220)의 내측에는 전동홈(11)과 대응되는 부하볼전동홈(21)이 형성되어 있다. 또한, 다리부(220)의 외측에는 오목부(221)와 단차부(223)가 형성되어 있다.

프레임(300)은, 다리부(220)의 외측과 조립되는 좌우프레임(310)과, 이 좌우프레임의(310)의 전후 양단을 연결하는 전후프레임(320)이 일체로 사출 성형되어 있다. 좌우프레임(310) 각각에는 무부하볼전동홀(330)과, 이 무부하볼전동홀(330)과 부하볼전동홈(21)을 연결하는 볼내측리턴홈(360)이 형성되어 있다. 또한, 좌우프레임(310)에는 오목부(221)가 안착되는 볼록부(311)와, 단차부(223)가 재치되는 재치부(313)가 형성되어 있다.

이와 같이 프레임(300)이 일체로 구성됨으로써, 원터치 방식으로 본체(200)에 끼워져 조립되거나 분리될 수 있다. 따라서, 조립성의 향상과, 조립에 의한 누적공차를 현저히 줄일 수 있게 된다.

엔드 캡(500)에는 볼내측리턴홈(260)과 결합되어 볼리턴통로를 형성하는 볼외측리턴전동홈(520)이 사출 성형되어 있다. 따라서, 부하볼전동홈(21), 볼리턴통로, 무부하볼전동홀(330)은 볼(3)의 무한 순환 통로를 형성하게 된다.

엔드 캡(500)을 프레임(300)에 결합시키는 결합부재(600)로는 스냅방식 또는 체결방식이 채택될 수 있으나, 본 실시예에서는 스냅방식의 결합부재가 채택된다. 즉, 전후프레임(320) 각각의 좌우에 형성되는 후크(39)와, 이 후크(39)와 결합되는 슬롯(51)으로 구성되어 있다. 엔드 실(700)도 사출 성형되어 엔드 캡(500)에 원터치 방식으로 결합된다.

한편, 엔드 캡(500)은 프레임(300)에 정확한 위치에 맞물려 있어야 볼(3)이 원활히 순환될 수 있다. 따라서, 엔드 캡(500)에는 돌기(57)가 형성되고, 테이블(230)의 하면과 전후프레임(320)의 하면에는 돌기(57)가 끼워져 맞물리는 테이퍼진 홈(231)(321)이 형성되어 있다. 즉, 테이퍼진 홈(231)(321)의 양측에는 도 5에 도시한 바와 같이, 경사면(233)(323)이 형성되어 있다. 따라서, 돌기(57)와의 결합시 좌우는 물론 상하의 요동을 확실히 방지할 수 있다. 더욱이, 엔드 캡(500)에는 요홈(530)(540)이 형성되고, 프레임(300)에는 이 요홈(530)(540)과 맞물려 결합되는 볼록부(330)(340)가 형성되어 있다.

다른 한편, 부하볼전동홈(21)과 볼내측리턴홈(360)의 사이를 연결하는 직선구간(365)은 경사진 직선구간으로 형성되어 있다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이, α각도만큼 경사진 직선구간(365)으로 성형됨으로써, 크라우닝 효과가 구현되어, 볼의 소음 저하, 구름성 향상을 극대화시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에서도 볼(3)의 탈락 없이 슬라이더(3)와 가이드 레일(1)의 분리 가능하도록, 리테이너(90)가 엔드 캡(500)의 리세스(59)에 조립된다.

본 발명의 실시예에 따른 리니어 가이드 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 리니어 가이드 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 볼의 순환 통로를 갖고 있는 좌우프레임과 이 좌우프레임의 전후 양단을 연결하는 전후프레임이 일체로 사출 성형됨으로써, 본체의 외측에 원터치방식으로 끼워져 조립되기 때문에 조립 공정 감소로 인한 생산성 향상과 조립부품수의 단축으로 조립에 의한 누적 공차를 현저히 줄일 수 있고, 일체형이라 강성면에서 분리형보다 훨씬 우수하다는 효과가 있다.

둘째, 엔드 캡의 돌기가 테이퍼진 홈에 끼워져 맞물림으로써, 엔드 캡의 좌우는 물론 상하 요동을 확실히 방지하기 때문에, 볼의 리터 통로의 위치가 어긋남이 없어, 볼의 구름성을 현저히 향상시킬 수 있다.

셋째, 부하볼전동홈과 볼내측리턴홈의 사이를 연결하는 직선구간이 테이퍼 져 있어서, 크라우잉 효과의 부여로 인해, 볼의 구름성 향상과 소음 저하를 구현할 수 있다. 따라서, 장치의 내구성을 현저한 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 가이드 레일과, 상기 가이드 레일에 직선 운동 가능하게 배치되는 슬라이더와, 상기 가이드 레일과 상기 슬라이더 사이에 개재되어 무한 순환하는 복수의 볼을 포함하여 이루어지되,

   상기 가이드 레일의 좌우 외측에는 상기 볼의 전동홈이 형성되고,

   상기 슬라이더는 상기 전동홈과 대응되는 부하볼전동홈이 좌우 내측에 형성되는 다리부와, 상기 가이드 레일의 상부에 배치되고 상기 양 다리부를 연결하는 테이블로 구성되는 본체; 상기 본체에 끼워 맞춰 결합되는 합성수지재질의 프레임; 상기 프레임의 전후에 배치되는 엔드 캡; 상기 엔드 캡을 상기 프레임에 결합시키는 결합부재로 구성되며,

   상기 프레임은 상기 다리부의 외측과 조립되며, 무부하볼전동홀과, 이 무부하볼전동홀과 상기 부하볼전동홈을 연결하는 볼내측리턴홈을 갖는 좌우프레임과, 이 좌우프레임의 전후 양단을 연결하는 전후프레임으로 구성되고,

   상기 엔드 캡에는 상기 볼내측리턴홈과 결합되어 볼리턴통로를 형성하는 볼외측리턴전동홈이 형성되며,

   상기 결합부재는 상기 프레임 각각의 좌우에 형성되는 후크(39)와, 상기 엔드캡에 형성되어 상기 후크(39)와 결합되는 슬롯(51)으로 구성되고,

   상기 엔드 캡에는 요홈(530)(540)이 형성되고, 상기 프레임에는 상기 요홈(530)(540)과 맞물려 결합되는 볼록부(330)(340)가 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 가이드 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 엔드 캡에는 돌기가 형성되고,

   상기 테이블의 하면과 상기 전후프레임의 하면에는 상기 돌기가 끼워져 맞물리는 테이퍼진 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 가이드 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 전후프레임에는 상면에서 볼 때, 상기 부하볼전동홈과 상기 볼내측리턴홈의 사이를 연결하는 테이퍼진 직선구간이 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 가이드 장치.

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